カロン

冥王星は太陽系で最も小さな惑星で、準惑星と呼ばれていますが、衛星も持っています。カロンは冥王星最大の衛星で、1978年にアメリカの天文学者ジェームズ・W・クリスティによって発見されました。その名前は、ギリシャ神話で冥界へ魂を運ぶ渡し守、アコン川の渡し守カロンに由来しています。

この記事では、カロン衛星、その特徴、重要性について知っておくべきことをすべてお伝えします。

主要な機能

形は球形で、主に氷で構成されています。 冥王星に常に同じ面を見せ、両方が重心を中心に回転しているため、常に同じ面を見ているという特殊性があります。

長年にわたり、冥王星の衛星はカロンだけだと考えられていましたが、2005年末に、S/2005 P 1とS/2005 P 2という仮称で呼ばれる2つの小天体の存在が発表されました。2006年6月、ハッブル宇宙望遠鏡がこれらの天体の存在を確認し、国際天文学連合はそれぞれヒドラとニクスと命名しました。

2011年7月20日、NASAはハッブル宇宙望遠鏡によって発見された準惑星を周回する4番目の衛星の発見を発表した。この衛星はP4（仮称）と呼ばれ、これまでに発見された4つの衛星の中で最小である。2012年7月12日、NASAはさらに小さな衛星（直径10～24km、仮称P5）の発見を発表した。これもハッブル宇宙望遠鏡の観測によって発見された。2013年7月、この2つの小さな衛星はそれぞれケルベロスとスティクスと命名された。

NASA のニュー ホライズンズ探査機は、冥王星とカロンを訪問することを主な目的として 2006 年に打ち上げられました。 13 年 2015 月 2013 日に到着しました。XNUMX 年 XNUMX 月には、冥王星とは別の天体としてカロンを示す最初の画像を送り返しました。

衛星カロンの発見

カロンは1978年6月22日、米国海軍天文台の天文学者ジェームズ・W・クリスティによって発見された。彼はフラッグスタッフ天文台の望遠鏡で撮影された冥王星の画像に奇妙な点があることに気づいた。その結果得られた画像では、冥王星がわずかに細長く写っているのに対し、同じ写真に写っている星にはこのような歪みが見られない。

天文台のアーカイブを調べたところ、優れた視界条件で撮影された他のいくつかの画像も伸びを示していたことが明らかになりましたが、ほとんどの画像はそうではありませんでした。 この効果は、冥王星を定期的に周回しているが、望遠鏡で見るほど大きくない別の天体があった場合に説明できます。

クリスティは研究を続け、問題の天体の公転周期が6,387日で、惑星からの最大分離距離が1秒角であれば、すべての観測結果を説明できることを発見した。冥王星の自転周期はわずか6.387日であり、月もほぼ間違いなく同じ自転周期を持っていることから、彼は、この系が連続して同じ面を見せる唯一の既知の惑星・衛星系であると推論した。この系が1985年から1990年の間に5年間の食の期間に入ったことで、その存在は否定された。この現象は、冥王星とカロンの軌道面が地球の視界に対して端にあるときに発生する。これは冥王星の248年の公転周期で2回しか起こらない。幸運なことに、これらの食の期間の1つはカロンが発見された直後に起こった。

ハッブル宇宙望遠鏡は、1990 年代に冥王星とカロンを別々の円盤として解像した最初の画像を撮影しました. その後、補償光学の開発により、地上の望遠鏡を使用して個々の円盤を解像することも可能になりました.

カロンの発見により、冥王星が海王星から分離した衛星であるという説は否定された。カロンの直径は1.208キロメートルで、冥王星の半分強の大きさであり、表面積は4.580.000平方キロメートルである。窒素とメタンの氷で覆われている冥王星とは異なり、カロンの表面は主に水の氷で覆われているようだ。また、大気も存在しないようだ。2007年、ジェミニ天文台によるカロン表面でのアンモニア水和物と結晶の観測は、活発な低温熱源の存在を示唆した。

1980年代に起こった冥王星とカロンの相互食により、天文学者たちは冥王星のスペクトル線と両星の合成スペクトルを分析することができた。全スペクトルから冥王星のスペクトルを差し引くことで、カロンの表面組成を特定することができた。

カロンの組成

カロンのサイズと質量からその密度を計算することができました。これを知っていると、カロンは氷のような体であり、伴星よりも岩の割合が少ないと言え、カロンが冥王星によって形成されたという事実を裏付けています。 凍ったマントルに巨大な衝撃。

カロンの内部構造については、相反する2つの説が存在する。一部の科学者は、カロンは冥王星のように岩石質の核と氷のマントルを持つ単一の天体であると考えている一方、他の科学者はカロンは統一された組成を持つと考えている。前者の仮説を裏付ける証拠が見つかっている。カロンの表面にアンモニア水和物と結晶が発見されたことは、活発な低温熱源の存在を示している。氷がまだ結晶状態にあるという事実は、それが最近堆積したものであることを示唆している。なぜなら、太陽放射によって古い氷は約3万年後には非晶質状態に劣化するはずだからである。

トレーニング

冥王星とカロンは、互いの軌道に入る前に衝突した XNUMX つの天体であると考えられています。 衝突は、メタンのような揮発性の氷を沸騰させるほど激しいですが、それらを破壊するほど激しくはありません。

2005年に発表されたモデル化論文の中で、ロビン・カヌップは、カロンは約4500億年前に地球や月の形成と同様に巨大な衝突によって形成された可能性があると提唱した。このモデルでは、巨大なカイパーベルト天体が高速で冥王星に衝突し、自らを破壊して惑星の外層マントルの大部分を飛散させた。その後、カロンはその破片の融解によって形成された。しかし、このような衝突によって形成されたカロンは、科学者たちが冥王星について発見したよりも岩石が多く氷が多いものになるだろう。